Краткое пояснение:
Для решения задачи нам необходимо составить уравнение реакции фосфора с кислородом, где фосфор имеет степень окисления +3, затем рассчитать количество вещества фосфора, найти по уравнению количество вещества кислорода и, наконец, определить его объем при нормальных условиях.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Составление уравнения реакции.
Фосфор (P) реагирует с кислородом (O₂) с образованием оксида фосфора(III) (P₂O₃).
Уравнение реакции: 4P + 3O₂ → 2P₂O₃
Степень окисления фосфора в исходном веществе - 0, в продукте - +3. Степень окисления кислорода в O₂ - 0, в P₂O₃ - -2. - Шаг 2: Расчет количества вещества фосфора.
Молярная масса фосфора (P) ≈ 31 г/моль.
Количество вещества фосфора (n(P)) = масса (m) / молярная масса (M) = 37,2 г / 31 г/моль = 1,2 моль. - Шаг 3: Расчет количества вещества кислорода.
Из уравнения реакции (4P + 3O₂ → 2P₂O₃) видно, что на 4 моль фосфора требуется 3 моль кислорода.
Следовательно, количество вещества кислорода (n(O₂)) = (n(P) * 3) / 4 = (1,2 моль * 3) / 4 = 0,9 моль. - Шаг 4: Расчет объема кислорода.
При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа составляет 22,4 дм³/моль.
Объем кислорода (V(O₂)) = n(O₂) * Molar Volume = 0,9 моль * 22,4 дм³/моль = 20,16 дм³.
Ответ: 20,16 дм³